(Метализирана керамикаПроизведено одВинтрусетк)
Керамичка метализацијае техника на таложење на високо леплива метална обвивка на керамичка површина. Ова е витален чекор бидејќи керамиката е инхерентно немоќна за лемење. Метализираниот слој ги прави лемеливи, обезбедувајќи ја потребната основа за формирање силни врски од керамика со метал.
Подолу е преглед на четирите основни методи кои се користат во индустријата денес.
1. Молибден-манган (Mo-Mn)Метод: Индустриски стандард
НаMo-Mnпроцесот е најчесто користената и добро воспоставена технологија за метализација на керамиката. Од средината на дваесеттиот век, тој е стандарден метод за производство на заптивки со висока доверливост во вакуумските електроника и воздушните апликации.
Принцип на процес:подготовка на кашеста маса од огноотпорен молибден во прав, манган во прав и активатори (на пр. Al2O3, SiO2 и CaO) во органско врзивно средство. Оваа кашеста маса се нанесува на керамичката површина и се синтерува на високи температури (1300-1600°C) во влажна водородна средина (точка на росење = +30°C).
Предности: Нуди висока јачина на запечатување (достигнува до 60,2±7,7 MPa со активираниот метод) и одлична вакуумска затегнатост (со стапка на истекување најниска од 2,3×10-11 Pa·m³/s). Процесот овозможува повеќекратни циклуси на преработка и има придобивки од широк, простлив процесен прозорец.
Ограничувања:Високите температури на синтерување може да ги променат керамичките карактеристики. Процесот бара огромна опрема за водородна печка, што резултира со долг циклус. Понатаму, тој е некомпатибилен со неоксидна керамика како што е AlN во отсуство на процес на предоксидација.
2. Метод на исто палење: овозможете повеќеслојно поврзување
Методот на заедничко палење вклучува метализација директно во процесот на керамичко синтерување. Главната премиса е „ко-пачење на зелена керамика“, која вклучува печатење на екран на огноотпорна метална паста (како што се волфрам, молибден или молибден-манган) на неотпечени (зелени) керамички листови. Овие листови потоа се врзуваат и се спојуваат заедно за да се заврши и керамичката згуснување и внатрешната метализација во еден чекор.
3. Директно врзан бакар (DBC)е оптимизиран за дисипација на енергија
Директно врзан бакар (DBC)беше развиен во 1970-тите и првично комерцијализиран од GE во САД. Сега стана стандардна технологија за IGBT модули со голема моќност и LED подлоги за дисипација на топлина. Овој процес вклучува директно поврзување на бакарна фолија на керамичка подлога, што резултира со структура со висока топлинска спроводливост и електрична изолација.
4. Активно метално лемење (AMB): Револуција за запечатување во еден чекор
Active Metal Brazing (AMB) е значајна иновација која комбинира метализација и лемење во единствен, поедноставен процес. Ова се постигнува со воведување активни елементи, како што се Ti, Zr, Nb или V, директно на металот за полнење за лемење. При високи температури, овие елементи хемиски реагираат со керамиката за да генерираат реакционен слој со структура на метална врска. Примерите вклучуваат TiO, TiN и Cu3Ti3O. Овој слој му овозможува на металот за полнење за лемење директно да ја навлажнува керамичката површина.
Карактеристики на процесот:
Поедноставен работен тек: Ја елиминира потребата од посебен чекор пред метализацијата.
Пониски температури на обработка: Лемењето се случува при релативно ниски температури (800–950°C).
Контролирана атмосфера: Изведете во вакуум или инертна атмосфера со висока чистота за да спречите оксидација на активните компоненти.
Разновидност на материјалот: Погоден за керамика како што се Al2O3, AlN и Si3N4.
